EP0193519A2 - Ski - Google Patents
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- EP0193519A2 EP0193519A2 EP86890032A EP86890032A EP0193519A2 EP 0193519 A2 EP0193519 A2 EP 0193519A2 EP 86890032 A EP86890032 A EP 86890032A EP 86890032 A EP86890032 A EP 86890032A EP 0193519 A2 EP0193519 A2 EP 0193519A2
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Classifications
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- A63C5/00—Skis or snowboards
- A63C5/12—Making thereof; Selection of particular materials
- A63C5/126—Structure of the core
-
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Definitions
- the invention relates to a ski with a structure consisting of several layers with at least one tread layer, one surface layer and at least one multi-part intermediate layer.
- skis composed of a number of different materials
- multi-layer glued wooden cores in addition to glass fiber laminates and aluminum layers.
- Such wooden cores are usually constructed in such a way that the plurality of strips with a rectangular cross section are connected to one another.
- the individual strips are mostly arranged in the ski in such a way that the long sides of the rectangular cross-sectional profile lie against one another, which results in an increase in rigidity and better stability.
- a bending stress with this type of construction, there is little possibility of a relative displacement movement of the individual strips.
- the bending stress primarily affects the gluing points as a normal force component when the strips deflect. If the surface bond bursts open, the bond quickly loses its hold and there is a risk of breakage. It has therefore already been proposed to wrap the multi-part core in order to improve the stability or to enclose it in the manner of a torsion box in a common hollow profile. Due to the buckling of the torsion box when the ski bends, the desired strength and elasticity properties can be controlled to a limited extent with a given choice of material.
- the invention now aims to provide a simple construction of the type mentioned, which is characterized by higher breaking strength, and which enables a ski to give a greater permanent deformation.
- the invention essentially consists in that an intermediate layer has elements which are inclined to the surface in the longitudinal longitudinal plane normal to the surface layer and converge to the surface layer and extend in the longitudinal direction of the ski with an essentially parallelogram-shaped cross-section, a plurality of elements having different hardness and / or elasticity of elasticity being arranged in the direction transverse to the longitudinal axis of the ski.
- bending of the ski does not act as a load that breaks the adhesive connection, but rather as a shear load on the adhesive point and the possibility is created to absorb large bending moments without the risk of breakage.
- the type of connection also makes it possible to impart high permanent deformations to the ski without this having an impact on the risk of breakage. Characterized in that inclined, parallelogram-shaped elements with different hardnesses and / or bending elasticities are provided, a bend can be absorbed more easily by the more elastic or softer element without the connection of the elements as a whole being overstressed.
- a bending stress here leads to an increase in the surface pressure of elements arranged next to one another, as a result of which high strength can be achieved with flexibility which can be chosen within wide limits.
- the same materials as are usually used in ski construction can be used, and the choice of different adhesives or glues can have a decisive influence on the bending or strength behavior.
- Characterized in that the elements having a parallelogram cross section are arranged in this way are that they converge towards the surface, there is an increase in the surface pressure of the elements against one another in the deflections occurring under load when skiing, whereby a progressive spring characteristic can be achieved in the deflection.
- the construction according to the invention can be applied to skis whose side cheeks are arranged at an angle other than 90 ° to the tread.
- Skis of this type are distinguished by particularly favorable running properties, in particular by significant improvements when cornering.
- the elements are arranged inclined at an angle of 10 to 40 ° to the longitudinal median plane and glued together at the contact surfaces.
- the bending elasticity can also be influenced by selecting the number of elements inclined in one direction to the longitudinal center plane and the number of elements inclined in the opposite direction. In an advantageous manner, however, the design is such that the number of elements which are arranged so as to be opposite to one another is the same on both sides of the longitudinal center plane.
- a lateral tendency of the core or the intermediate layer to expand is counteracted, the bending stress, in addition to an increase in the surface compression, at best leading to a shear stress on the gluing or the bonding, which can easily be absorbed due to the enlarged contact surfaces.
- a particularly good elasticity in terms of pre-strength and breaking strength is obtained if the design is such that an element made of a harder and / or more rigid material alternates with an element made of softer and / or more elastic material in the direction transverse to the longitudinal axis of the ski is. In this way, the stress is uniform over the entire cross section of the Intermediate layer absorbed distributed and the risk of local overstraining avoided.
- the side walls can be formed in the usual way from plastic, for example from phenolic resin.
- the elements adjacent to the side cheek can be made of harder material.
- connection of the side cheeks with the elements adjacent to the side cheeks is advantageously carried out by means of an elastic adhesive joint. In this way, the intermediate layer is better protected against mechanical damage.
- the flexibility behavior can be improved in that the elements are connected to one another in a shear-elastic manner.
- Intermediate elements with higher compressibility transversely to the longitudinal direction of the ski can also be used advantageously.
- Such elements with higher compressibility like other elements with different widths, in particular with a width that is smaller than the harder elements, can be formed.
- the design can advantageously be such that near the longitudinal center plane two elements arranged at an angle to the longitudinal center plane, preferably made of softer and / or more elastic material, are connected to form a substantially triangular outline . If the elements adjacent to the side walls are designed as hard elements, this results in an even number of elements on both sides of the longitudinal center plane, so that two softer elements remain in the middle.
- the core which is essentially triangular in outline, can remain hollow in this type of construction or else it can be be filled with a plastic mass, in particular with polyurethane or an adhesive.
- the inclination of the elements parallel to the inclination of the side cheeks of the ski can be selected in a particularly simple manner.
- the design is such that the inclination of the elements on both sides of the longitudinal center plane is the same in opposite directions. With such a design, a uniform absorption of the bending stresses over the entire cross-section and over the entire width of the intermediate layer is again achieved.
- the individual elements can consist of different types of wood or plastic, in particular differently stiffened plastic.
- the design according to the invention can also be used on skis with a conventional core, in which case only some elements adjacent to the side cheeks are arranged, whereas the core itself is manufactured in a conventional, conventional construction.
- the core between elements inclined in opposite directions can have a substantially rectangular or trapezoidal cross section.
- a core of this type can also be formed from elements that are placed in an upright position and have a rectangular cross section, the risk of lateral expansion in the event of bending stress being prevented due to the increase in compression due to the external elements that are inclined in opposite directions.
- the core itself can also increase its strength speed properties can be formed in a known manner as a torsion box.
- FIG. 1 shows a cross section through a first embodiment of a ski according to the invention and
- FIG. 2 shows an analog cross section through a modified embodiment.
- a ski 1 is shown in FIG.
- the ski 1 has a tread 2 with a corresponding covering. Edges 3 are provided on the lateral edges of the ski.
- the surface layer of the ski is labeled 4.
- a damping layer 6 is advantageously provided between the tread 2 and the intermediate layer 5. Since the edges are embedded in the material of the ski, the resulting cavity is usually filled with another layer, especially made of aluminum or a glass fiber laminate. This layer is designated 7.
- the intermediate layer 5 consists of individual elements 8 and 9 which have a parallelogram-like cross section, the elements which are denoted by 8 being formed from harder material than the elements which are denoted by 9. Overall, an even number of such elements are strung together on both sides of the longitudinal center plane 10, so that two elements 9 made of softer material collide in the middle to form a softer core.
- the harder elements 8 are hiebei adjacent to the side cheeks 11, which are formed in a conventional manner from phenolic resin.
- the elements arranged on both sides of the longitudinal center plane 10 are inclined in opposite directions to one another. With the longitudinal center plane 10, these elements enclose an angle of approximately 30 °.
- the elements converge to the surface layer 4, with the representation according to FIG. 1 between the intermediate layer 5 and a further layer 12 formed from glass fiber laminate or aluminum is provided to the surface layer 4.
- the embodiment according to FIG. 2 differs from the embodiment according to FIG. 1 by the additional arrangement of a separate core 13.
- the core 13 consists of a plurality of elements 14 having a rectangular cross section, which are combined by wrapping to form a torsion box 15.
- a deflection counteracts a lateral tendency to widen, the forces acting as compression forces to the longitudinal center plane 10 of the ski.
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf einen Ski mit einem aus mehreren Schichten bestehenden Aufbau mit wenigstens einer Laufflächenschicht, einer Oberflächenschicht und wenigstens einer mehrteiligen Zwischenschicht. Bei aus einer Anzahl von verschiedenartigen Materialien zusammengesetzten Skiern ist es beispielsweise bereits bekannt geworden, neben Glasfaserlaminaten und Aluminiumschichten mehrschichtig verleimte Holzkerne einzusetzen. Derartige Holzkerne werden üblicherweise so aufgebaut, daß die Mehrzahl von im Querschnitt rechteckigen Leisten miteinander verbunden wird. Die einzelnen Leisten sind hiebei zumeist so im Ski angeordnet, daß die Längsseiten des rechteckigen Querschnittsprofiles aneinander anliegen, wodurch sich eine Erhöhung der Steifigkeit und eine bessere Stabilität ergibt. Bei einer Biegebeanspruchung besteht bei einer derartigen Bauweise nur geringe Möglichkeit einer relativen Verschiebebewegung der einzelnen Leisten. Die Biegebeanspruchung wirkt sich bei einer Ausweichbewegung der Leisten in erster Linie als normale Kraftkomponente auf die Klebestellen aus. Bei einem Aufspringen der flächigen Klebung verliert der Verbund rasch seinen Halt und es besteht die Gefahr eines Bruches. Es wurde daher bereits vorgeschlagen, zur Verbesserung der Stabilität den mehrteiligen Kern zu umwickeln bzw. nach Art eines Torsionskastens in einem gemeinsamen Hohlprofil einzuschließen. Aufgrund der Knickbeanspruchung des Torsionskastens bei einem Durchbiegen des Skis lassen sich hier die gewünschte Festigkeits- und Elastizitätseigenschaften bei vorgegebener Materialwahl in begrenztem Maße beherrschen.
- Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine einfache Konstruktion der eingangs genannten Art zu schaffen, welche sich durch höhere Bruchfestigkeit auszeichnet, und welche es ermöglicht einem Ski eine größere bleibende Verformung mitzugeben. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß eine Zwischenschicht zur auf die Oberfläche normalen Längsmittelebene geneigte, zur Oberflächenschicht konvergierende, in Skilängsrichtung verlaufende Elemente mit im wesentlichen parallelogrammförmigem Querschnitt aufweist, wobei eine Mehrzahl von unterschiedliche Härte und/oder Biegeelastizität aufweisenden Elementen in Richtung quer zur Längsachse des Skis angeordnet sind. Bei einer derartigen Konstruktion wirkt sich ein Durchbiegen des Skis nicht als die Klebeverbindung sprengende Belastung, sondern vielmehr als Scherbelastung auf die Klebestelle aus und es wird die Möglichkeit geschaffen, große Biegemomente ohne Bruchgefahr aufzunehmen. Die Art der Verbindung ermöglicht es darüberhinaus, dem Ski hohe bleibende Verformungen mitzugeben, ohne daß dies auf die Bruchgefahr einen Einfluß hätte. Dadurch, daß schrägliegende, im Querschnitt parallelogrammförmige Elemente mit unterschiedlichen Härten und/oder Biegeelastizitäten vorgesehen sind, kann eine Biegung jeweils von dem elastischeren bzw. weicheren Element leichter aufgenommen werden, ohne daß hiebei die Verbindung der Elemente in ihrer Gesamtheit überbeansprucht wird. Zum Unterschied von hochkant stehenden und einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Elementen führt eine Biegebeanspruchung hier zu einer Erhöhung der Flächenpressung nebeneinander angeordneter Elemente, wodurch sich eine hohe Festigkeit bei in weiten Grenzen beliebig wählbarer Flexibilität erzielen läßt. Es können im wesentlichen die gleichen Werkstoffe, wie sie üblicherweise im Skibau Verwendung finden, eingesetzt werden und durch Wahl unterschiedlicher Klebstoffe bzw. Leime läßt sich das Biege- bzw. Festigkeitsverhalten entscheidend beeinflussen. Durch die geneigt liegenden, einen parallelogrammförmigen Querschnitt aufweisenden Elemente wird im Vergleich zu hochkant stehenden Elementen bei gleicher Höhe des Skis eine größere Kontaktfläche benachbarter Elemente geschaffen, wodurch die Sicherheit des Haltes der Klebung weiter begünstigt wird. Dadurch, daß die parallelogrammförmigen Querschnitt aufweisenden Elemente so angeordnet sind, daß sie zur Oberfläche hin konvergieren, ergibt sich bei den unter Belastung auftretenden Durchbiegungen beim Skilaufen eine Erhöhung der Flächenpressung der Elemente aneinander, wodurch eine progessive Federcharakteristik bei der Durchbiegung erzielt werden kann.
- In besonders vorteilhafter Weise läßt sich die erfindungsgemäße Konstruktion bei Skiern anwenden, deren Seitenwangen zur Lauffläche unter einem von 90° verschiedenen Winkel angeordnet sind. Derartige Skier zeichnen sich durch besonders günstige Laufeigenschaften, insbesondere durch deutliche Verbesserungen bei der Kurvenfahrt aus. Mit Vorteil sind hiebei die Elemente unter einem Winkel von 10 bis 40° zur Längsmittelebene geneigt angeordnet und an den Berührungsflächen miteinander verklebt. Durch Wahl der Anzahl der in eine Richtung zur Längsmittelebene geneigten Elemente zur Anzahl der in die entgegengesetzte Richtung geneigten Elemente läßt sich gleichfalls die Biegeelastizität beeinflussen. In vorteilhafter Weise ist die Ausbildung jedoch so getroffen, daß die Anzahl der entgegengesetzt zueinander geneigt angeordneten Elemente zu beiden Seiten der Längsmittelebene gleich ist. In jedem Falle wird einer lateralen Aufweitungstendenz des Kernes bzw. der Zwischenschicht entgegengewirkt, wobei die Biegebeanspruchung neben einer Erhöhung der Flächenkompression bestenfalls zu einer Scherbeanspruchung der Verleimung bzw. der Verklebung führt, welche aufgrund der vergrößerten Kontaktflächen ohne weiteres aufgenommen werden kann.
- Eine besonders gute Elastizität bei Vor- und Bruchfestigkeit ergibt sich, wenn die Ausbildung so getroffen ist, daß in Richtung quer zur Längsachse des Skis jeweils abwechselnd ein Element aus einem härteren und/oder biegesteiferen Material mit einem Element aus weicherem und/oder elestischerem Material verbunden ist. Auf diese Weise wird die Beanspruchung gleichmäßig über den gesamten Querschnitt der Zwischenschicht verteilt aufgenommen und die Gefahr lokaler Uberbeanspruchungen vermieden.
- Die Seitenwangen können in üblicher Weise aus Kunststoff, beispielsweise aus Phenolharz, ausgebildet sein. Zur Verbesserung der Festigungseigenschaft und der mechanischen Druckbelastbarkeit der Seitenwangen können die der Seitenwange benachbarten Elemente aus härterem Material ausgebildet sein.
- Die Verbindung der Seitenwangen mit den den Seitenwangen benachbarten Elementen erfolgt in vorteilhafter Weise mittels einer elastischen Klebefuge. Auf diese Weise wird die Zwischenschicht gegen mechanische Beschädigung besser geschützt.
- Das Flexibilitätsverhalten kann dadurch verbessert werden, daß die Elemente untereinander schubelastisch verbunden sind. Hierbei sind auch Zwischenelemente mit quer zur Skilängsrichtung höherer Kompressibilität mit Vorteil verwendbar. Derartige Elemente mit höherer Kompressibilität können ebenso wie andere Elemente mit unterschiedlicher Breite, insbesondere mit gegenüber den härteren Elementen geringerer Breite, ausgebildet sein. Durch Wahl einer entsprechenden Anzahl von Elementen kann zur Erzielung eines weichen Kernes die Ausbildung mit Vorteil so getroffen sein, daß nahe der Längsmittelebene zwei entgegengesetzt zur Längsmittelebene geneigt angeordnete Elemente vorzugsweise aus weicherem und/oder elastischerem Material zu einem im wesentlichen dreieckförmigen Umriß aufweisenden Kern verbunden sind. Wenn die den Seitenwangen benachbarten Elemente als harte Elemente ausgebildet sind, ergibt sich auf diese Weise zu beiden Seiten der Längsmittelebene eine gerade Anzahl von Elementen, sodaß in der Mitte jeweils zwei weichere Elemente verbleiben. Der im wesentlichen dreieckförmigen Umriß aufweisende Kern kann bei einer derartigen Konstruktion hohl verbleiben oder aber auch mit einer Kunststoffmasse, insbesondere mit Polyurethan oder einem Klebstoff, gefüllt sein.
- Bei zur Längsmittelebene des Skis geneigten Seitenwangen kann in besonders einfacher Weise die Neigung der Elemente parallel zur Neigung der Seitenwangen des Skis gewählt werden.
- Eine weitere Möglichkeit der Beeinflußung der Biegeigenschaften ergibt sich durch die Wahl unterschiedlicher Neigungen einzelner Abschnitte innerhalb der Zwischenschicht. In vorteilhafter Weise ist die Ausbildung jedoch so getroffen, daß die Neigung der Elemente zu beiden Seiten der Längsmittelebene entgegengesetzt gleich ist. Bei einer derartigen Ausbildung wird wiederum eine gleichförmige Aufnahme der Biegebeanspruchungen über den gesamten Querschnitt und über die gesamte Breite der Zwischenschicht erzielt.
- Die einzelnen Elemente können aus verschiedenen Holzarten oder Kunststoff, insbesondere unterschiedlich versteiftem Kunststoff, bestehen.
- Die erfindungsgemäße Ausbildung kann auch bei Skiern mit einem konventionellen Kern Verwendung finden, wobei in diesem Falle lediglich einige den Seitenwangen benachbarte Elemente angeordnet sind, wohingegen der Kern selbst in üblicher, konventioneller Bauweise gefertigt ist. Der Kern zwischen entgegengesetzt zueinander geneigten Elementen kann im wesentlichen rechteckigen oder trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Im besonderen kann ein derartiger Kern auch aus hochkantgestellten, einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Elementen gebildet sein, wobei die Gefahr einer lateralen Aufweitung bei einer Biegebeanspruchung aufgrund der Erhöhung der Kompression durch die außenliegenden, entgegengesetzt zueinander geneigten Elemente verhindert wird. Der Kern selbst kann darüber hinaus zur Erhöhung seiner Festigkeitseigenschaften in bekannter Weise als Torsionskasten ausgebildet sein.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen Figur 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausbildung eines erfindungsgemäßen Skis und Figur 2 einen analogen Querschnitt durch eine abgewandelte Ausbildung.
- In Figur 1 ist ein Ski 1 dargestellt. Der Ski 1 weist eine Lauffläche 2 mit einem entsprechenden Belag auf. An den seitlichen Rändern des Skis sind Kanten 3 vorgesehen. Die Oberflächenschicht des Skis ist mit 4 bezeichnet. Zwischen der Lauffläche 2 und der Zwischenschicht 5 ist mit Vorteil eine Dämpfungsschicht 6 vorgesehen. Da die Kanten in das Material des Skis eingebettet werden, wird zumeist der entstehende Hohlraum mit einer weiteren Schicht, insbesondere aus Aluminium oder einem Glasfaserlaminat, gefüllt. Diese Schicht ist mit 7 bezeichnet.
- Die Zwischenschicht 5 besteht aus einzelnen einen parallelogrammartigen Querschnitt aufweisenden Elementen 8 und 9, wobei die Elemente, welche mit 8 bezeichnet sind, aus härterem Material ausgebildet sind als die Elemente, welche mit 9 bezeichnet sind. Insgesamt wird zu beiden Seiten der Längsmittelebene 10 eine gerade Anzahl von derartigen Elementen aneinandergereiht, sodaß in der Mitte zwei Elemente 9 aus weicherem Material zur Ausbildung eines weicheren Kernes zusammenstoßen. Die härteren Elemente 8 sind hiebei den Seitenwangen 11 benachbart, welche in üblicher Weise aus Phenolharz ausgebildet sind. Die zu beiden Seiten der Längsmittelebene 10 angeordneten Elemente sind entgegengesetzt zueinander geneigt. Mit der Längsmittelebene 10 schließen diese Elemente einen Winkel von ungefähr 30° ein. Die Elemente konvergieren zur Oberflächenschicht 4, wobei bei der Darstellung nach Figur 1 zwischen der Zwischenschicht 5 und der Oberflächenschicht 4 noch eine von Glasfaserlaminat oder Aluminium gebildete weitere Schicht 12 vorgesehen ist.
- Die Ausbildung nach Figur 2 unterscheidet sich von der Ausbildung nach Figur 1 durch die zusätzliche Anordnung eines gesonderten Kernes 13. Der Kern 13 besteht aus einer Mehrzahl von einem rechteckigen Querschnitt aufweisenden Elementen 14, welche durch Umwickeln zu einem Torsionskasten 15 zusammengefaßt sind. Auch bei dieser Ausbildung wirkt eine Durchbiegung einer lateralen Aufweitungstendenz entgegen, wobei die Kräfte als Kompressionskräfte zur Längsmittelebene 10 des Skis zur Wirkung gelangen.
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